В 2022 году компания Nvidia представила аппаратную технологию Shader Execution Reordering (SER) вместе с графическими процессорами серии RTX 40, чтобы снизить нагрузку от трассировки лучей. Теперь она официально включена в DXR 1.2, который входит в новый DirectX Agility SDK (версия 1.619). Сопроводительный блог с анонсом не является легким чтением из-за обилия технического жаргона, поэтому давайте разберем, что это на самом деле означает и как это повышает производительность.
SER по сути сокращает время рендеринга на пиксель в очень интенсивных сценах с трассировкой лучей или трассировкой пути. Непредсказуемость — злейший враг ГП, поэтому, когда лучи начинают отражаться от поверхностей крайне неконтролируемым образом, сцена, конечно, выглядит хорошо, но это парализует кремний. Здесь SER вступает в игру и динамически категоризирует все отражения и световые отскоки, чтобы создать согласованность.
Это позволяет ГП находить закономерности в лучах, группируя их вместе для обеспечения лучшего параллельного выполнения. SER тесно работает с Opacity Micromaps (OMMs) — другой ключевой функцией, включенной в DXR 1.2, которая экономит вычислительную мощность, сообщая ГП не запускать шейдер при попадании на прозрачную или полупрозрачную поверхность.
Ваша видеокарта будет обрабатывать только видимые пиксели, поскольку Opacity Micromaps даст ей точные указания, какая часть сцены должна быть непрозрачной (а какая нет). Таким образом, SER начинает с группировки схожих шейдеров трассировки лучей, а затем OMMs позволяют полностью пропустить «невидимые» из них. Уменьшение ненужной работы шейдеров просто позволяет поддерживать более высокий FPS в играх, особенно в сложных сценах.
В отдельном блогеMicrosoft демонстрирует собственный пример работы SER, где сцена рендерится с этой функцией и без нее. При использовании SER видеокарты Nvidia показали прирост производительности на 40%, в то время как некоторые ГП Intel Arc B-серии получили до 90% больше FPS. Эта функция, которая теперь стандартизируется, означает, что мы потенциально можем увидеть, как Intel и AMD внедряют собственную аппаратную SER в своих ГП следующего поколения.
Последним примечательным дополнением к этому обновлению SDK стала модель шейдеров Shader Model 6.9, которая фактически позволяет разработчикам взаимодействовать как с OMMs, так и с SER. Это очень порадует разработчиков игр, но в конечном счете им придется реализовать эти функции, прежде чем игроки увидят обновление. Следует уточнить, что эти функции были анонсированы в прошлом году, но только сегодня вышли из предварительной версии.
В блоге есть еще много деталей, которые мы не затронули, например, поддержка Long Vector, операции с 16-битными числами с плавающей запятой и общие изменения для оптимизации накладных расходов оборудования. Некоторые из них нацелены на плохо оптимизированные игры, которые мы видим сегодня и которые испытывают трудности с объемом видеопамяти менее 12 ГБ. Пока это все на ранней стадии, ориентированное на программистов исправление, но оно *может* скоро обернуться реальными улучшениями.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Hassam Nasir
